复合材料论文（精品）

《复合材料论文（精品）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、玻璃纤维的性能与应用高分子C082王森086166摘耍：由于玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等许多优点，现已广泛应用于复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。本文通过总结和整理，简单阐述了玻璃纤维的特冇性能以及其在各个领域的应用。关键词：玻璃纤维；性能；应用；复合材料1.前言玻璃纤维（英文原名为:glassfiber或fiberglass）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆,耐磨性佼差。它是以玻璃球或废旧玻璃为

2、原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为儿个微米到二十儿米个微米，相当于一•根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根其至上千根单丝组成。2.玻璃纤维的发展玻璃纤维冇较氏的发展历史。上世纪三十年代，美国人发明了用钠塩圳连续拉制玻璃纤维和用蒸汽喷吹玻璃棉的工艺后，玻璃纤维的牛产才形成了现代工业。随着近代科学技术的发展，对玻璃纤维的力学、耐热等性能提出了更高的要求，促使六十年代以来出现了许多特种玻璃纤维，如耐髙温玻璃纤维、高强度玻璃纤维、髙模量玻璃纤维等。在高性能玻璃纤维的发展过程中最引人注目的是1996年3刀

3、在第41次SAMPE国际会议上，道康宁公司首次发表的高强度玻璃纤维〃ZcnTron”，它是以高硅含量玻璃为原料制成，采用被称为Single-bushing（单套管）或Single-end（单头）30型的技术成纤的。此产品后处理工序少,可防止纤维的损伤，并能降低成本。我国研究玻璃纤维也冇儿十年的历史。早在1958年，我国以手糊工艺研制了玻璃钢船,以层压和港制工艺研制了玻璃钢板和火箭筒等。1960年在北京、上海和哈尔滨相继成立了科研机构。1961年研制成功了玻璃纤维耐烧蚀端头，1970年用手糊夹层结构板制造了44m大型玻璃雷达罩，1975年

4、成立了玻璃钢学会，1983年中国建筑材料研究院试制成功了抗碱玻纤增强硫酸铝酸盐低碱水泥复合材料，1988年武汉工业大学研究成功高性能玻纤增强氯氧镁复合材料，目询，这两种复合材料均已形成工业化生产规模，在建筑工程中广泛用于墙体、防火门、水箱、通风管道、卫生间吊顶、温室框架和艺术制品等。3.玻璃纤维的制造用于纺织加工的玻璃纤维冇氏丝和短纤维两种。可以采用传统的纺织工艺将长丝制成各种产站，而短纤维多被加工成非织造布。制造玻璃纤维使用的原料主要有硅土、石灰石、粘土、萤石、硼酸及硫酸钠等。将这些原料通过空气管道输送到计虽秤上，然后在混合室混合均匀

5、，通过供料筒，喂入熔矿炉。在熔矿炉中，混合原料被加热至1600°C,形成液态玻璃,缓慢地流向纺丝板。纺丝板上喷丝孔的数冃可为200、400、600、800或更多。高粘度的玻璃熔体再流过喷丝孔，山高速卷绕装置将纤维拉伸卷绕，便制得玻璃长丝。一般单丝的直径为6〜13nm,通过改变纺丝板的温度可以调节单丝的直径。在制造时，为了保证玻璃纤维在纺纱等后加工过程中的加工性能，可以在玻璃纤维呈液态吋加入一定量的粘合剂、润滑剂、反应基、抗静电剂等整理剂。4.玻璃纤维的性能4.1力学性能下表给岀了玻璃纤维、碳纤维和部分常用纺织纤维及金属材料的主要性能。材

6、料种类密度(g/cm3)断裂强度(N)伸长率(％)玻璃纤维2.541370〜14702〜3棉1.50255〜6867〜10蚕丝1.25392〜5201.3〜31锦纶1.1444〜58826〜32碳纤维1.802790〜31001.5〜1.6铝2.70127〜1774〜8钢7.80363〜44120〜30从表中可以看出，玻璃纤维在以卜-几个方而具有独特的性能：(1)密度玻璃纤维的密度高于有机纤维，但低于金属纤维。(2)断裂强度玻璃纤维具有较高的拉仲强度，在相同重量时，其断裂强度比钢丝高2〜4倍。因而人们又称它为玻璃钢。(3)尺寸稳定性玻璃

7、纤维不会因环境温度变化而变形，最大伸长率仅为3%。玻璃纤维的应力应变Z间保持线性关系，直至断裂。(4)硕度玻璃纤维的硕度较高，约为锦纶的15倍。玻璃纤维的硕度与其固有的脆性相结合,构成了突出的低弯曲阻抗性。在对玻璃纤维进行纺织加工的过程中，玻璃纤维会受到弯曲应力，为了提高纤维的弯曲阻抗性，其直径应减少。4.2耐热性能玻璃纤维是一种无机纤维，它本身不会引起燃烧，并几有很好的耐热性，这在纺织纤维中是很独特的。玻璃纤维在较低的温度下受热，其性能虽变化不大，但会引起收缩现彖。玻璃纤维的导热系数非常小，因而它常用于管道和容器的隔热，以及作为成型件

8、的绝缘壳。4.3化学稳定性能玻璃纤维的化学稳定性，取决于其化学组成、介质性质、温度和压力等条件。玻璃纤维对腐蚀性化学品如酸和碱，有好的阻抗，它几乎不受有机溶剂的影响，并对大多数无机化合物是稳定的。4.4电性